JPH0379586B2 - - Google Patents

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JPH0379586B2
JPH0379586B2 JP59052038A JP5203884A JPH0379586B2 JP H0379586 B2 JPH0379586 B2 JP H0379586B2 JP 59052038 A JP59052038 A JP 59052038A JP 5203884 A JP5203884 A JP 5203884A JP H0379586 B2 JPH0379586 B2 JP H0379586B2
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JP
Japan
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continuously variable
variable transmission
planetary gear
belt
transmission
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Masahiko Ando
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Aisin AW Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/021Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
    • F16H37/022Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing the toothed gearing having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/58Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with sets of orbital gears, each consisting of two or more intermeshing orbital gears

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はVベルト式無段変速機を利用した車両
用無段変速装置に関する。
〔従来の技術〕
Vベルト式無段変速機は、トルクコンバータ、
フリユーイツドカツプリング等の流体伝動装置を
発進装置とし、さらに前後進切換機構を組合わせ
て車両用無段変速装置に利用される。このような
無段変速変速装置では、通常、Vベルト式無段変
速機の入力側に流体伝動装置を配置した構成が採
られるが、このようにすると、車両の停止に伴い
変速機のシーブの回転も停止するため、車両の急
停止時のように、変速機でのダウンシフト動作が
車両の停止に追随しきれないときには、最大トル
ク比位置までのダウンシフトがなされないままに
変速動作が停止してしまう。そして、このような
状態で再発進が行われると、発進時に急激なダウ
ンシフト動作が生じて、それに伴うシヨツクや振
動が生じるという問題点があり、そのための格別
の対策が必要である。
これに対して、Vベルト式無段変速機の出力側
に発進装置としての流体伝動装置を配置する技術
思想が米国特許第4393731号明細書に開示されて
おり、この方式では、車両停止後もVベルト式無
段変速機が回転し続けるため、確実にトルク比の
最大となる位置までダウンシフトがなされ、上記
の問題を回避することができ、しかもVベルト停
止時の急激なスリツプも生じないので、Vベルト
の耐久性の向上に役立つ有利さがある反面、Vベ
ルト式無段変速機でのトルク増幅に伴い、伝達ト
ルク容量の大きな流体伝動装置が必要となり、当
然ながらそのサイズも大きなものとなるといつた
新たな問題点が生じる。
ところで、Vベルト式無段変速機は、平行する
2軸間で動力伝達を行うものであり、実際の車両
用無段変速機における上記2軸の間隔は、Vベル
ト式無段変速機を経て増幅されたトルクを伝達可
能なトルク容量をもつ流体伝動装置の半径よりも
遥かに小さい。したがつて、このような構成のも
のを、現実に車両のエンジンルームに搭載可能な
ものとして車両用無段変速装置に具体化するに
は、流体伝動装置の小形化が不可欠である。
そこで、流体伝動装置の伝達効率が悪さを改善
する方策と考えれらていたトルクコンバータと差
動歯車による分割駆動の手法を、流体伝動装置の
トルク伝達容量の増加を抑える手段と捉え得るこ
とに着目し、この考えかたを適用して流体伝動装
置の小形化をはかることによつて、Vベルト式無
段変速機の出力側に流体伝動装置を配置しながら
現実に車両のエンジンルームに搭載可能な車両用
無段変速装置を実現することを狙つて特願昭56−
156432号(特開昭58−57558号公報参照)に開示
の提案がなされている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかるに上記の装置では、流体伝動装置のトル
ク伝達容量の増加を抑える手段として動力伝達分
割型駆動装置(スプリツト式カツプリング)の遊
星歯車装置にシングルプラネタリギア又はダブル
プラネタリギアを用いるため、寸法上の問題は解
決されるものの、それらのサンギアとリングギア
の歯数比はおのずと1:2程度の値となり、スプ
リツト比の選択幅が制限される結果となる。
そこで、本発明は、Vベルト式無段変速機の出
力側にスプリツト式カツプリングを配置した車両
用無段変速装置において、車両のエンジンルーム
に搭載可能な寸法としながら、スプリツト比の選
択の自由度を大きくし、車種や車両仕様への適用
性を向上させることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上述の目的を達成するため、本発明に係る車両
用無段変速装置は、Vベルト式無段変速機と、流
体伝動装置及び遊星歯車装置の組合せからなりV
ベルト式無段変速機及び車軸に連なる出力軸の間
に介装された動力伝達分割型駆動装置とから構成
され、前記Vベルト式無段変速機は、その入力軸
に固定された固定フランジ及び該固定フランジに
対して可動な可動フランジからなる入力シーブ
と、前記入力軸と平行する出力軸に固定された固
定フランジ及び該固定フランジに対して可動な可
動フランジからなる出力シーブと、前記両シーブ
間で動力を伝達するVベルトとを備え、前記流体
伝動装置は、ポンプとタービンを備え、前記遊星
歯車装置は、共通のキヤリヤに支持された大小で
対を成すプラネツトギヤとこれらに噛み合う大小
一対のサンギアを備え、前記大小一対のサンギア
及びキヤリヤの何れか1つの要素が前記入力軸と
平行する出力軸及び前記車軸に連なる出力軸の中
の何れか一方に連結されるとともに、他の2つの
要素が前記ポンプ及びタービンにそれぞれ連結さ
れたことを特徴とする。
〔作用及び発明の効果〕
このように構成した本発明の車両用無段変速装
置にあつては、従来の変速装置全体のコンパクト
化による車両搭載性の向上、動力効率の向上、減
速比がハイレシオになるに従つてのスリツプ率の
低下、ロツクアツプ機構を不要としたことによる
中高速定常走行時の燃費低減の効果が得られるほ
か、遊星歯車装置の大、小サンギアの歯数比で、
スプリツト比が決定されるので、従来に比してス
プリツト比の選択幅が増すため、車種や仕様に応
じたスプリツト比の設定が可能となる効果が得ら
れ、さらに遊星歯車装置におけるリングギアが不
要となるため、カツプリング部分に径方向寸法を
縮小することができる副次的効果も得られる。
[実施例] つぎに本発明を図に示す実施例に基づき説明す
る。
1はエンジン、2はVベルト式無段変速機、3
はエンジン1とVベルト式無段変速機2との間に
装着された前進後進切換用遊星歯車変速機構、4
は前記Vベルト式無段変速機2の出力側に連結さ
れ、ラビニヨー式プラネタリギアセツト5と動力
伝達装置であるフリユイドカツプリング6とを組
合せてなるスプリツト式カツプリング(動力伝達
分割型駆動装置)、7はスプリツト式カツプリン
グ4と車軸71との間に挿入されたデイフアレン
シヤルギア、11はエンジン1と前進後進切換用
遊星歯車変速機構3との間に挿入されたダンパ、
12はスプリツト式カツプリング4とデイフアレ
ンシヤルギヤ7との間に前記スプリツト式カツプ
リング4と平行して介在されたアイドラーギアで
あり、軸120の両端に入力ギア121と出力ギ
ア122とが固着されてなる。
前進後進切換用遊星歯車変速機構3は、ダンパ
11を介してエンジン1の出力軸13に連結され
たキヤリヤ31、多板クラツチ32を介して前記
キヤリア31に連結されると共にVベルト式無断
変速機2の入力軸14に連結されたサンギア3
3、多板ブレーキ34を介してトランスミツシヨ
ンケース35に係合されるリングギア36、キヤ
リア31に支持され、サンギア33とリングギア
36とに噛合されたダブルプラネツトギア37
a,37bからなる。
Vベルト式無断変速機2は、前記入力軸14に
装着され、入力軸14に固定された固定フランジ
22と油圧により作動される可動フランジ23と
からなる入力シーブ21と、前記入力軸14と並
列されたVベルト式無断変速機2の出力軸15に
装着され、該出力軸15に固定された固定フラン
ジ25と油圧により作動される可動フランジ26
とからなる出力シーブ24と、入力シーブ21お
よび出力シーブ24との間を伝動するVベルト2
7からなる。
スプリツト式カツプリング4は、Vベルト式無
段変速機2の出力軸15を入力軸(15)とし、
該入力軸(15)に連結されたキヤリア51、ス
プリツト式カツプリング4の出力軸16に連結さ
れると共にフリユイドカツプリング6のタービン
61に連結された小サンギア52、フリユイドカ
ツプリング6のポンプ62に連結された大サンギ
ア53、およびキヤリア51に回転自在に支持さ
れ、前記小サンギア52に噛合されたシヨートプ
ラネツトギア54と大サンギア53に噛合された
ロングプラネツトギア55からなるラビニヨー式
プラネタリギアセツト5と、前記タービン61と
ポンプ62とからなるフリユイドカツプリング6
とからなる。スプリツト式カツプリング4の出力
軸16には前記アイドラーギア12の入力ギア1
21と噛合する出力ギア17が取付けられ、アイ
ドラーギア12の出力ギア122はデイフアレン
シヤルギア7の駆動大歯車72に噛合されてい
る。この車両用無段変速装置においては、スプリ
ツト式カツプリング4において、伝動時、トルク
の一部はシヨートプラネツトギア54から小サン
ギア52を介して出力軸16に伝達され、他の一
部は大サンギア53およびフリユイドカツプリン
グ6を介して出力軸16に伝達される。これによ
り通常、フリユイドカツプリング6において流体
を介して動力伝達がなされるため生じる動力損失
は、フリユイドカツプリング6を介して伝動され
るトルクについてのみ生じ、小サンギア52から
直接出力軸16に伝達されるトルクについては流
体を介することによる動力の損失が生じないので
伝達効率が良い。またフリユイドカツプリング6
を介して伝達されるトルクが全伝達トルクの一部
であることから、フリユイドカツプリング6の伝
達トルク容量が小さくて良い。したがつて外型寸
法の小さいフリユイドカツプリング6を用いた場
合でも大きいトルクを伝達でき、車両用無段変速
装置の外径寸法のコンパクト化が可能となる。さ
らに、車両が急停止しスプリツト式カツプリング
4の出力軸16が停止した時も、スプリツト式カ
ツプリング4の入力軸(15)はフリユイドカツ
プリング6をスリツプさせながら回転できるの
で、Vベルト式無段変速機2はトルク比が最大に
なる点まで十分に回転でき、再発進時に最大トル
ク比でスムーズに発進することが可能である。さ
らに、フリユイドカツプリング6など流体伝動装
置は高速になるほどスリツプ率が小さくなるの
で、前記フリユイドカツプリング6を介して伝達
されるトルクが全トルクの一部であることと共
に、直結クラツチ(ロツクアツプクラツチ)を用
いずとも、中高速の定常走行時に高い動力伝達効
率が達成でき、燃費の向上が図れる。
Vベルト式無段変速機2の出力軸15と、スプ
リツト式カツプリング4のプラネタリギアセツト
5との連結は前記キヤリア51以外に大サンギア
53または小サンギア52でも良く、さらにフリ
ユイドカツプリング6とプラネタリギアセツト5
と連結も次に示す各種の方法があり、またVベル
ト式無段変速機2の出力軸15から流体伝動装
置、電磁クラツチ、乾式クラツチ、湿式クラツチ
などの動力伝達装置を介してラビニヨー式プラネ
タリギアセツトまたはコンパウンドプラネタリギ
アセツトに伝動される方法でも良い。
第2図1〜6はVベルト式無段変速機の出力軸
にフリユイドカツプリングのポンプが連結され、
スプリツト式カツプリングの出力軸はラビニヨー
式プラネタリギアセツト5の要素に連結された場
合のレイアウトを示し、第2図1,2はキヤリア
アウトプツト、第2図3,4は大サンギアアウト
プツト、第2図5,6は小サンギアアウトプツト
である。第2図7〜12はVベルト式無断変速機
の出力軸がラビニヨー式プラネタリギアセツト5
の要素に連結され、フリユイドカツプリングのタ
ービンがスプリツト式カツプリングの出力軸に連
結された場合のレイアウトを示し、第2図7,8
はキヤリアインプツト、第2図9,10は大サン
ギアインプツト、第2図11,12は小サンギア
インプツトであり、第2図1〜12におけるフリ
ユイドカツプリングへのトルク配分率は大サンギ
アの歯数をZ1とし、小サンギアの歯数をZ2と
したとき表1の(1)〜(12)にxで示す式の如くな
り、Z1=35、Z2=28としたとき表1の数値と
なる。
第3図1〜12は第2図1〜12のレイアウト
において、大サンギアS1、小サンギアS2、キ
ヤリヤP1、該キヤリヤP1に回転自在に支持さ
れ、大サンギアS1と噛合する小歯車Psおよび
小サンギアS2と噛合する大歯車Pbを有するコ
ンパウンドプラネツトギアPcからなるコンパウ
ンドプラネタリギアセツトPfを用いた場合を示
し、表21〜12のxは大サンギアS1の歯数をZ
1、小サンギアS2の歯数をZ2としたときの
各々のフリユイドカツプリングのトルク配分率を
示す式、表2の数値はZ1=35、Z2=28とした
ときのトルク配分率を示す。
このようにレイアウト、歯数を選択することに
より、流体伝動装置を介して伝達されるトルクの
割合を所望の値に設定でき、使用目的、車種など
に応じて装着性の向上および燃費の向上が行え
る。
表1 F/Cへのトルク配分 (1) x=Z1/Z1+Z2=0.556 (2) x=Z2/Z1+Z2=0.444 (3) x=−Z2/Z1=−0.8 (4) x=Z1+Z2/Z1=1.8 (5) x=−Z1/Z2=−1.25 (6) x=Z1+Z2/Z2=2.25 (7) x=Z1/Z1+Z2=0.556 (8) x=Z2/Z1+Z2=0.444 (9) x=−Z2/Z1=−0.8 (10) x=Z1+Z2/Z1=1.8 (11) x=−Z1/Z2=−1.25 (12) x=Z1+Z2/Z2=2.25 表2 F/Cへのトルク配分 (1) x=Z1/Z2−Z1=−5.0 (2) x=Z2/Z2−Z1=−4.0 (3) x=Z2/Z1=0.8 (4) x=Z1−Z2/Z1=0.2 (5) x=Z1/Z2=1.25 (6) x=Z2+Z1/Z2=0.25 (7) x=Z1/Z1−Z2=5.0 (8) x=Z2/Z1−Z2=−4.0 (9) x=Z2/Z1=0.8 (10) x=Z1−Z2/Z1=0.2 (11) x=Z1/Z2=1.25 (12) x=Z2−Z1/Z2=−0.25
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の車両用無段変速装置の一実施
例にかかる動力伝達分割型駆動装置(スプリツト
式カツプリング)を用いた車両伝動系のレイアウ
ト、第2図1〜12、第3図1〜12は本発明の
車両用無段変速装置にかかる動力伝達分割型駆動
装置(スプリツト式カツプリング)のレイアウト
例を示す。 2……Vベルト式無段変速機、4……スプリツ
ト式カツプリング(動力伝達分割型駆動装置)、
5……プラネタリギアセツト(遊星歯車装置)、
6……フリユーイツドカツプリング(流体伝動装
置)、14……Vベルト式無段変速機の入力軸、
15……Vベルト式無段変速機の出力軸、16…
…車軸に連なる出力軸、21……入力シーブ、2
2……固定フランジ、23……可動フランジ、2
4……出力シーブ、25……固定フランジ、26
……可動フランジ、27……Vベルト、51……
キヤリア、52……小サンギア、53……大サン
ギア、54……シヨートプラネツトギア(大プラ
ネツトギア)、55……ロングプラネツトギア
(小プラネツトギア)、61……タービン、62…
…ポンプ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Vベルト式無段変速機と、流体伝動装置及び
    遊星歯車装置の組合せからなりVベルト式無段変
    速機及び車軸に連なる出力軸の間に介装された動
    力伝達分割型駆動装置とから構成され、 前記Vベルト式無段変速機は、その入力軸に固
    定された固定フランジ及び該固定フランジに対し
    て可動な可動フランジからなる入力シーブと、前
    記入力軸と平行する出力軸に固定された固定フラ
    ンジ及び該固定フランジに対して可動な可動フラ
    ンジからなる出力シーブと、前記両シーブ間で動
    力を伝達するVベルトとを備え、 前記流体伝動装置は、ポンプとタービンを備
    え、前記遊星歯車装置は、共通のキヤリアに支持
    された大小で対を成すプラネツトギヤとこれらに
    噛み合う大小一対のサンギアを備え、 前記大小一対のサンギア及びキヤリアの何れか
    1つの要素が前記入力軸と平行する出力軸及び前
    記車軸に連なる出力軸の中の何れか一方に連結さ
    れるとともに、他の2つの要素が前記ポンプ及び
    タービンにそれぞれ連結されたことを特徴とする
    車両用無段変速装置。 2 前記遊星歯車装置は、前記キヤリアに軸を異
    にして支持されたシヨートプラネツトとロングプ
    ラネツトを大小で対を成すプラネツトギアとする
    ラビニヨー式プラネタリギアであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の車両用無段変速
    装置。 3 前記遊星歯車装置は、前記大小で対を成すプ
    ラネツトギアを前記キヤリアに共軸に支持された
    コンパウンドプラネタリギアであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の車両用無段変速
    装置。
JP59052038A 1984-03-16 1984-03-16 車両用無段変速装置 Granted JPS60196463A (ja)

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JPS60196463A JPS60196463A (ja) 1985-10-04
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JPH02180352A (ja) * 1988-12-30 1990-07-13 Aisin Aw Co Ltd 無段変速機
US6986725B2 (en) * 2002-11-01 2006-01-17 Eaton Corporation Continuously variable stepped transmission

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JPS60196463A (ja) 1985-10-04

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